Combustori cu creștere a presiunii pe bază de jet de puls îmbunătățit cu ejector: O idee veche cu o nouă întorsătură [Nasa Technical Reports Server (Ntrs)

Titlul original:

Ejector Enhanced Pulsejet Based Pressure Gain Combustors: An Old Idea with a New Twist (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))

Conținutul cărții:

Este descrisă o investigație experimentală a arderii cu câștig de presiune pentru aplicații în turbine cu gaz. Elementul de testare constă dintr-un pulsjet cu valvă disponibil în comerț și un ejector optimizat, ambele amplasate într-o carcasă.

Combinația formează o cameră de combustie eficientă în care există o creștere modestă a presiunii totale, în loc de pierderea obișnuită întâlnită în camerele de combustie convenționale. Deși conceptul de utilizare a unui jet cu impulsuri pentru a realiza o ardere cu volum semi-constant (adică cu câștig de presiune) nu este nou, combinarea acestuia cu un ejector bine proiectat pentru a amesteca eficient fluxul de bypass este nouă. Rezultatul este un dispozitiv care, până în prezent, a demonstrat o creștere globală a presiunii de aproximativ 3,5 % la un raport global de temperatură proporțional cu turbinele cu gaz moderne.

Acest raport de presiune este substanțial mai mare decât ceea ce a fost raportat anterior în experimentele de ardere bazate pe jeturi de puls. Neuniformitatea debitului în porțiunea din aval a dispozitivului s-a dovedit a fi, de asemenea, substanțial redusă în comparație cu cea din interiorul jetului pulsatoriu.

Deviația standard a fluctuațiilor totale de presiune, măsurată chiar în aval de ejector, a fost de numai 5,0 % din medie. Acest aspect de netezire al dispozitivului este esențial pentru aplicațiile turbomachinelor, deoarece performanța turbinelor este, în general, afectată negativ de neuniformitatea și instabilitatea fluxului. Va fi descrisă instalația experimentală și vor fi prezentate detalii ale măsurătorilor de performanță.

Analizele care arată beneficiile termodinamice ale acestui nivel de performanță de câștig de presiune într-o turbină cu gaz vor fi, de asemenea, evaluate pentru mai multe tipuri de motoare. Sunt discutate aspecte privind dezvoltarea practică a unui astfel de dispozitiv, precum și potențialele reduceri ale emisiilor rezultate din arderea bogată a jetului pulsat și amestecarea rapidă (stingerea) asociată ejectoarelor nestaționare.